Drugi članki v seriji:
- Zgodovina releja
- Zgodovina elektronskih računalnikov
- Zgodovina tranzistorja
- Internetna zgodovina
Uporaba ARPANET Robert Taylor in Larry Roberts veliko različnih raziskovalnih inštitutov, od katerih je imel vsak svoj računalnik, za katerega programsko in strojno opremo je nosil polno odgovornost. Vendar sta se programska in strojna oprema omrežja nahajala v meglenem srednjem območju in ni pripadala nobenemu od teh mest. V obdobju od 1967 do 1968 je moral Roberts, vodja projekta omrežja IPTO (Information Processing Technology Office), določiti, kdo naj zgradi in vzdržuje omrežje ter kje naj bodo meje med omrežjem in institucijami.
Skeptiki
Problem strukturiranja mreže je bil vsaj tako političen kot tehničen. Raziskovalni direktorji ARPA na splošno niso odobravali ideje ARPANET. Nekateri jasno niso pokazali želje, da bi se kadar koli pridružili mreži; malo jih je bilo navdušenih. Vsak center bi se moral resno potruditi, da bi drugim omogočil uporabo njihovega zelo dragega in zelo redkega računalnika. To zagotavljanje dostopa je pokazalo jasne slabosti (izguba dragocenega vira), medtem ko so njegove potencialne koristi ostale nejasne in nejasne.
Isti skepticizem glede skupnega dostopa do virov je pred nekaj leti potopil mrežni projekt UCLA. Vendar je imela v tem primeru ARPA veliko več finančnega vzvoda, saj je neposredno plačala vse te dragocene računalniške vire in še naprej imela vpogled v vse denarne tokove povezanih raziskovalnih programov. In čeprav ni bilo nobenih neposrednih groženj, nobenega "ali drugače" ni bilo izraženo, je bila situacija izjemno jasna - tako ali drugače bo ARPA zgradila svoje omrežje, da bi združila stroje, ki so ji v praksi še vedno pripadali.
Trenutek je prišel na srečanju znanstvenih direktorjev v Att Arborju v Michiganu spomladi 1967. Roberts je predstavil svoj načrt za ustvarjanje omrežja, ki povezuje različne računalnike v vsakem od centrov. Napovedal je, da bo vsak vodstveni delavec svojemu lokalnemu računalniku priskrbel posebno programsko opremo za mreženje, ki jo bo uporabljal za klicanje drugih računalnikov prek telefonskega omrežja (to je bilo, preden je Roberts vedel za idejo ). Odgovor sta bila polemika in strah. Med najmanj naklonjeni uresničitvi te ideje so bili največji centri, ki so že delali na velikih projektih pod pokroviteljstvom IPTO, med katerimi je bil glavni MIT. Raziskovalci MIT, ki so bili preplavljeni z denarjem iz svojega sistema delitve časa Project MAC in laboratorija za umetno inteligenco, niso videli nobene koristi v tem, da bi svoje težko prigarane vire delili z zahodnimi pokvarjenci.
In ne glede na status je vsak center gojil svoje ideje. Vsak je imel svojo edinstveno programsko opremo in opremo in težko je bilo razumeti, kako lahko sploh vzpostavijo osnovno komunikacijo drug z drugim, kaj šele da bi dejansko sodelovali. Samo pisanje in izvajanje omrežnih programov za njihov računalnik jim bo vzelo veliko časa in računalniških virov.
Bilo je ironično, a tudi presenetljivo primerno, da je Robertsovo rešitev teh družbenih in tehničnih težav prišla s strani Wesa Clarka, človeka, ki ni maral delitve časa in omrežij. Clark, zagovornik donkihotske ideje, da bi vsakomur podelili osebni računalnik, ni imel namena deliti računalniških virov z nikomer in je svoj lastni kampus, Univerzo Washington v St. Louisu, še vrsto let držal stran od ARPANET-a. Zato ni presenetljivo, da je prav on razvil omrežno zasnovo, ki ne obremenjuje računalniških virov vsakega od centrov in ne zahteva, da bi vsak od njih porabil trud za ustvarjanje posebne programske opreme.
Clark je predlagal postavitev mini računalnika v vsakem od centrov za upravljanje vseh funkcij, neposredno povezanih z omrežjem. Vsak center je moral samo ugotoviti, kako se povezati s svojim lokalnim pomočnikom (ki so se kasneje imenovali vmesniški procesorji sporočil oz. ), ki je nato poslal sporočilo po pravilni poti, tako da je doseglo ustrezen IMP na prejemni lokaciji. V bistvu je predlagal, da ARPA vsakemu centru razdeli dodatne brezplačne računalnike, ki bi prevzeli večino virov omrežja. V času, ko so bili računalniki še redki in zelo dragi, je bil ta predlog drzen. Vendar so se ravno takrat začeli pojavljati miniračunalniki, ki so stali le nekaj deset tisoč dolarjev, namesto več sto, in na koncu se je predlog izkazal za načeloma izvedljivega (vsak IMP je na koncu stal 45 dolarjev ali okoli 000 dolarjev današnji denar).
Pristop IMP je sicer ublažil skrbi znanstvenih voditeljev glede obremenitve omrežja za njihovo računalniško moč, hkrati pa je obravnaval še en, politični problem za ARPA. Za razliko od preostalih takratnih projektov agencije mreža ni bila omejena na en sam raziskovalni center, kjer bi jo vodil en sam šef. In sama ARPA ni imela zmogljivosti za samostojno neposredno ustvarjanje in upravljanje obsežnega tehničnega projekta. Za to bi morala najeti zunanja podjetja. Prisotnost IMP je ustvarila jasno delitev odgovornosti med omrežjem, ki ga upravlja zunanji agent, in lokalno nadzorovanim računalnikom. Izvajalec bi nadzoroval IMP in vse vmes, centri pa bi ostali odgovorni za strojno in programsko opremo na svojih računalnikih.
IMP
Roberts je nato moral izbrati tega izvajalca. Lickliderjev staromoden pristop, da neposredno izvabi predlog od svojega najljubšega raziskovalca, v tem primeru ni veljal. Projekt je bilo treba kot vsako drugo državno naročilo dati na javno dražbo.
Šele julija 1968 je Roberts uspel zgladiti zadnje podrobnosti ponudbe. Približno šest mesecev je minilo, odkar je zadnji tehnični kos sestavljanke padel na svoje mesto, ko so na konferenci v Gatlinburgu objavili paketno preklapljanje. Dva največja proizvajalca računalnikov, Control Data Corporation (CDC) in International Business Machines (IBM), sta takoj zavrnila sodelovanje, ker nista imela poceni miniračunalnikov, primernih za vlogo IMP.
Honeywell DDP-516
Med preostalimi udeleženci se je večina odločila za nov računalnik iz Honeywella, čeprav so bili nekateri naklonjeni . Honeywellova možnost je bila še posebej privlačna, ker je imela V/I vmesnik, posebej zasnovan za sisteme v realnem času za aplikacije, kot je industrijski nadzor. Komunikacija je seveda zahtevala tudi primerno natančnost – če je računalnik zgrešil dohodno sporočilo, medtem ko je bil zaposlen z drugim delom, ni bilo druge možnosti, da bi ga ujel.
Ob koncu leta je Roberts resno razmislil o Raytheonu in dodelil nalogo rastočemu podjetju Cambridge, ki so ga ustanovili Bolt, Beranek in Newman. Družinsko drevo interaktivnega računalništva je bilo v tem času zelo zakoreninjeno in Robertsa bi zlahka obtožili nepotizma, ker je izbral BBN. Licklider je prinesel interaktivno računalništvo na BBN, preden je postal prvi direktor IPTO, zasejal semena svojega medgalaktičnega omrežja in mentoriral ljudi, kot je Roberts. Brez Leakovega vpliva ARPA in BBN ne bi bila niti zainteresirana niti sposobna služiti projektu ARPANET. Poleg tega je ključni del ekipe, ki jo je BBN sestavil za izgradnjo omrežja, ki temelji na IMP, neposredno ali posredno prišel iz Lincoln Labs: Frank Hart (vodja ekipe), Dave Walden, in North Ornstein. V laboratorijih je Roberts sam obiskoval podiplomski študij in tam je Leakeovo naključno srečanje z Wesom Clarkom sprožilo njegovo zanimanje za interaktivne računalnike.
Čeprav je bila situacija morda videti kot tajno dogovarjanje, je bila ekipa BBN prav tako primerna za delo v realnem času kot Honeywell 516. Pri Lincolnu so delali na računalnikih, povezanih z radarskimi sistemi – še en primer aplikacije, v kateri podatki ne bodo čakali, da bo računalnik pripravljen. Hart je na primer delal na računalniku Whirlwind kot študent v petdesetih letih prejšnjega stoletja, pridružil se je projektu SAGE in preživel skupno 1950 let v Lincoln Laboratories. Ornstein je delal na navzkrižnem protokolu SAGE, ki je podatke o radarskem sledenju prenašal iz enega računalnika v drugega, kasneje pa na LINC Wesa Clarka, računalniku, zasnovanem za pomoč znanstvenikom pri delu neposredno v laboratoriju s podatki na spletu. Crowther, zdaj najbolj znan kot avtor besedilne igre , je porabil deset let za gradnjo sistemov v realnem času, vključno z Lincoln Terminal Experiment, mobilno satelitsko komunikacijsko postajo z majhnim računalnikom, ki je nadzoroval anteno in obdeloval dohodne signale.
Ekipa IMP pri BBN. Frank Hart je človek v centru za starejše. Ornstein stoji na desnem robu, poleg Crowtherja.
IMP je bil odgovoren za razumevanje in upravljanje usmerjanja in dostave sporočil iz enega računalnika v drugega. Računalnik lahko pošlje do 8000 bajtov naenkrat lokalnemu IMP-ju skupaj s ciljnim naslovom. IMP je nato sporočilo razrezal na manjše pakete, ki so bili neodvisno poslani ciljnemu IMP preko 50-kbps linij, zakupljenih pri AT&T. Prejemni IMP je sestavil sporočilo in ga dostavil svojemu računalniku. Vsak IMP je hranil tabelo, ki je spremljala, kateri od njegovih sosedov ima najhitrejšo pot do katerega koli možnega cilja. Bil je dinamično posodobljen na podlagi informacij, prejetih od teh sosedov, vključno z informacijo, da je sosed nedosegljiv (v tem primeru se je zamuda pri pošiljanju v to smer štela za neskončno). Da bi izpolnili Robertsove zahteve glede hitrosti in prepustnosti za vso to obdelavo, je Hartova ekipa ustvarila kodo na umetniški ravni. Celoten program obdelave za IMP je zasedel le 12 bajtov; del, ki se je ukvarjal z usmerjevalnimi tabelami, jih je zavzel le 000.
Ekipa je sprejela tudi več previdnostnih ukrepov, glede na to, da ni bilo praktično vsakemu IMP na terenu dodeliti podporne ekipe.
Najprej so vsak računalnik opremili z napravami za daljinsko spremljanje in nadzor. Poleg samodejnega ponovnega zagona, ki se je začel po vsakem izpadu električne energije, so bili IMP programirani tako, da so lahko znova zagnali sosede tako, da so jim poslali nove različice operacijske programske opreme. Za pomoč pri odpravljanju napak in analizi bi lahko IMP na ukaz v rednih intervalih začel zajemati posnetke trenutnega stanja. Prav tako je vsakemu paketu IMP priložen del za sledenje, kar je omogočilo pisanje podrobnejših dnevnikov dela. Z vsemi temi zmogljivostmi je bilo mogoče marsikatero težavo rešiti neposredno iz pisarne BBN, ki je služila kot nadzorni center, iz katerega je bilo mogoče videti stanje celotnega omrežja.
Drugič, od Honeywella so zahtevali vojaško različico 516, opremljeno z debelim ohišjem za zaščito pred vibracijami in drugimi grožnjami. BBN je v bistvu želel, da bi bil to znak "ostani stran" za radovedne podiplomske študente, vendar nič ni začrtalo meje med lokalnimi računalniki in podomrežjem, ki ga vodi BBN, tako kot ta oklepna lupina.
Prve ojačane omare, približno velikosti hladilnika, so prispele na lokacijo Univerze v Kaliforniji v Los Angelesu (UCLA) 30. avgusta 1969, le 8 mesecev po tem, ko je BBN prejel pogodbo.
Gostitelji
Roberts se je odločil, da bo omrežje zagnal s štirimi gostitelji – poleg UCLA bi bil IMP nameščen tik ob obali na Univerzi Kalifornije v Santa Barbari (UCSB), drugi na Stanford Research Institute (SRI) v severni Kaliforniji in zadnji na Univerzi v Utahu. Vse to so bile drugorazredne ustanove z Zahodne obale, ki so se poskušale nekako dokazati na področju znanstvenega računalništva. Sorodstvene vezi nadaljevala delo dveh znanstvenih mentorjev, iz UCLA in z Univerze v Utahu, so bili tudi stari sodelavci Robertsa v Lincoln Laboratories.
Roberts je obema gostiteljema dal dodatne funkcije, povezane z omrežjem. Leta 1967 se je Doug Englebart iz SRI na sestanku vodstva prostovoljno javil za vzpostavitev omrežnega informacijskega centra. Z uporabo SRI-jevega prefinjenega sistema za iskanje informacij se je odločil ustvariti imenik ARPANET: organizirano zbirko informacij o vseh virih, ki so na voljo na različnih vozliščih, in jih dati na voljo vsem v omrežju. Glede na Kleinrockovo strokovno znanje in izkušnje pri analizi omrežnega prometa je Roberts UCLA določil za center za merjenje omrežja (NMC). Za Kleinrocka in UCLA naj bi bil ARPANET ne le praktično orodje, ampak tudi eksperiment, iz katerega bi bilo mogoče izluščiti in zbrati podatke, da bi lahko pridobljeno znanje uporabili za izboljšanje zasnove omrežja in njegovih naslednikov.
Vendar je bila za razvoj ARPANET-a pomembnejša od teh dveh imenovanj bolj neformalna in ohlapna skupnost podiplomskih študentov, imenovana Network Working Group (NWG). Podomrežje IMP je omogočilo kateremu koli gostitelju v omrežju, da zanesljivo dostavi sporočilo kateremu koli drugemu; Cilj NWG je bil razviti skupni jezik ali nabor jezikov, ki bi jih gostitelji lahko uporabljali za komunikacijo. Imenovali so jih "gostiteljski protokoli". Ime »protokol«, izposojeno od diplomatov, sta leta 1965 prvič uporabila za omrežja Roberts in Tom Marill, da bi opisala obliko podatkov in algoritemske korake, ki določajo, kako dva računalnika komunicirata drug z drugim.
NWG se je pod neformalnim, a učinkovitim vodstvom Steva Crockerja iz UCLA začela redno sestajati spomladi 1969, približno šest mesecev pred prvim IMP. Rojen in odraščal je na območju Los Angelesa, Crocker je obiskoval srednjo šolo Van Nuys in bil iste starosti kot dva njegova bodoča kolega iz skupine NWG, Vint Cerf in Jon Postel. Da bi zabeležil rezultate nekaterih srečanj skupine, je Crocker razvil enega od temeljev kulture ARPANET (in prihodnjega interneta), zahtevo za komentarje [delovni predlog] (). Njegov RFC 1, objavljen 7. aprila 1969 in razposlan vsem prihodnjim vozliščem ARPANET prek klasične pošte, je zbral zgodnje razprave skupine o oblikovanju programske opreme gostiteljskega protokola. V RFC 3 je Crocker nadaljeval opis in zelo nejasno opredelil proces načrtovanja za vse prihodnje RFC-je:
Bolje je pravočasno poslati komentarje, kot jih narediti popolne. Sprejemajo se filozofska mnenja brez primerov ali drugih posebnosti, konkretni predlogi ali izvedbene tehnologije brez uvodnega opisa ali kontekstualnih pojasnil, konkretna vprašanja brez poskusov odgovora nanje. Najmanjša dolžina opombe NWG je en stavek. Upamo, da bomo olajšali izmenjave in razprave o neformalnih zamislih.
Tako kot zahtevek za ponudbo (RFQ), standardni način povpraševanja po ponudbah za vladna naročila, je tudi RFC pozdravil povratne informacije, vendar je za razliko od RFQ vabil tudi k dialogu. Vsakdo v distribuirani skupnosti NWG lahko odda RFC in izkoristi to priložnost za razpravo, dvom ali kritiko prejšnjega predloga. Seveda, kot v vsaki skupnosti, so bila nekatera mnenja cenjena pred drugimi in v zgodnjih dneh so imela mnenja Crockerja in njegove ožje skupine sodelavcev zelo veliko avtoriteto. Julija 1971 je Crocker zapustil UCLA, medtem ko je bil še podiplomski študent, da bi prevzel mesto vodje programa pri IPTO. S ključnimi raziskovalnimi štipendijami ARPA, ki so mu bile na voljo, je imel, hote ali nehote, nesporen vpliv.
Jon Postel, Steve Crocker in Vint Cerf so sošolci in sodelavci pri NWG; poznejša leta
Prvotni načrt NWG je zahteval dva protokola. Oddaljena prijava (telnet) je enemu računalniku omogočila, da deluje kot terminal, povezan z operacijskim sistemom drugega, s čimer je interaktivno okolje katerega koli sistema, povezanega z ARPANET, razširil s časovno delitvijo na tisoče kilometrov do katerega koli uporabnika v omrežju. Protokol za prenos datotek FTP je enemu računalniku omogočal prenos datoteke, na primer uporabnega programa ali nabora podatkov, v ali iz pomnilnika drugega sistema. Vendar pa je na Robertsovo vztrajanje NWG dodal tretji osnovni protokol, ki je podprl ta dva in vzpostavil osnovno povezavo med dvema gostiteljema. Imenoval se je program za nadzor omrežja (NCP). Omrežje je zdaj imelo tri plasti abstrakcije - paketno podomrežje, ki ga upravlja IMP na samem dnu, komunikacije med gostitelji, ki jih zagotavlja NCP na sredini, in aplikacijski protokoli (FTP in telnet) na vrhu.
Neuspeh?
Šele avgusta 1971 je bil NCP v celoti definiran in implementiran v celotno omrežje, ki je bilo takrat sestavljeno iz petnajstih vozlišč. Kmalu so sledile implementacije protokola telnet, prva stabilna definicija FTP pa se je pojavila leto kasneje, poleti 1972. Če ocenimo stanje ARPANET-a v tistem času, nekaj let po tem, ko je bil prvič lansiran, bi lahko bil velja za neuspeh v primerjavi s sanjami o ločitvenih virih, ki si jih je zamislil Licklider in jih uresničil njegov varovanec Robert Taylor.
Za začetek je bilo preprosto težko ugotoviti, kateri viri obstajajo na spletu, ki bi jih lahko uporabili. Informacijski center omrežja je uporabil model prostovoljnega sodelovanja – vsako vozlišče je moralo zagotoviti posodobljene informacije o razpoložljivosti podatkov in programov. Čeprav bi vsi imeli koristi od takega ukrepanja, ni bilo nobene spodbude za posamezno vozlišče, da bi oglaševalo ali zagotavljalo dostop do svojih virov, kaj šele, da bi zagotavljalo posodobljeno dokumentacijo ali nasvete. Zato NIC ni uspel postati spletni imenik. Morda je bila njegova najpomembnejša funkcija v prvih letih zagotavljanje elektronskega gostovanja vse večjega nabora RFC-jev.
Tudi če bi recimo Alice z UCLA vedela za obstoj uporabnega vira na MIT, se je pojavila resnejša ovira. Telnet je Alice omogočil dostop do prijavnega zaslona MIT, vendar ne dlje. Da bi lahko Alice dejansko dostopala do programa na MIT, bi se morala najprej pogajati brez povezave z MIT, da ji ustvarijo račun v njihovem računalniku, kar je običajno zahtevalo izpolnitev papirnatih obrazcev na obeh institucijah in pogodbo o financiranju za plačilo. uporaba računalniških virov MIT. Zaradi nezdružljivosti med strojno in sistemsko programsko opremo med vozlišči prenašanje datotek pogosto ni imelo pravega smisla, saj na vašem ni bilo mogoče zagnati programov iz oddaljenih računalnikov.
Ironično, najpomembnejši uspeh souporabe virov ni bil na področju interaktivne časovne delitve, za katero je bil ARPANET ustvarjen, temveč na področju staromodne neinteraktivne obdelave podatkov. UCLA je v omrežje dodala svoj nedejavni stroj za paketno obdelavo IBM 360/91 in zagotovila telefonsko svetovanje za podporo oddaljenim uporabnikom, kar je računalniškemu centru ustvarilo znatne prihodke. Superračunalnik ILLIAC IV na Univerzi v Illinoisu, ki ga sponzorira ARPA, in Datacomputer pri Computer Corporation of America v Cambridgeu sta prav tako našla oddaljene odjemalce prek ARPANET-a.
Toda vsi ti projekti se niso približali polni uporabi omrežja. Jeseni 1971 je omrežje kot celota s 15 gostitelji na spletu prenašalo povprečno 45 milijonov bitov na vozlišče ali 520 bps po omrežju 50 bps zakupljenih linij AT&T. Poleg tega je bila večina tega prometa testni promet, ki ga je ustvaril center za merjenje omrežja pri UCLA. Razen navdušenja nekaterih prvih uporabnikov (kot je Steve Cara, vsakodnevni uporabnik PDP-000 na Univerzi Utah v Palo Altu), se je na ARPANET-u le malo zgodilo. S sodobne perspektive je bil morda najbolj zanimiv razvoj projekt Guttenbergove digitalne knjižnice decembra 10, ki ga je organiziral Michael Hart, študent Univerze v Illinoisu.
Toda kmalu je ARPANET pred obtožbami propada rešil tretji aplikacijski protokol - malenkost, imenovana e-pošta.
Kaj še brati
• Janet Abbate, Inventing the Internet (1999)
• Katie Hafner in Matthew Lyon, Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet (1996)
Vir: www.habr.com